【发光的物体】这就是为什么我们看不到宇宙中第一批恒星？第一批|看不

“谁能数得清天上的星星？谁能说出它们对世界的影响？”——詹·汤姆逊
夜空为什么是黑暗的？想象一下我们熟知的夜空！在远离城市，一个没有月亮的夜晚；在一个你见过的最黑暗的地方。或许你曾经躺在草地上，凝望过天空。你抬头望去，空气凉爽，天空晴朗，一点云也没有。这时你能看到什么？

文章图片

夜空中有行星，有明亮和暗淡的恒星，甚至有银河横跨天空。但是，夜空中最引人注目的并不是那些星星点点的光亮，而是这样一个事实：在你几乎能看到的每一个地方，天空本身是黑暗的。这是为什么呢？
你可能觉着这就不是个问题，夜晚的天空本身就是黑暗的！如果你仔细思考一下，黑暗的夜空才是问题的所在！

文章图片

如果宇宙中真的充满了星星，在各个方向上都有光点，无论你朝哪个方向看，你的视线最终都会落到一颗星星上。
如果是这样的话，我们在任何方向上看到的夜空都不应该是“黑暗”的。最终，天空的每个点都会充满光亮，不管那个恒星、星系或其他光点离我们有多远。

文章图片

这其实是19世纪最伟大的悖论之一：奥博斯悖论，它表明了无限的宇宙（空间、时间）充满了无限数量的星星，它们散布在整个宇宙中与我们在地球上看到漆黑的夜空这个事实是不相容的。
当然，这个悖论的解决方案是：宇宙的年龄是有限的，当我们观察遥远的宇宙时，我们实际上是在回顾过去，因为宇宙是在一个炽热，稠密，更均匀的早期状态中发展而来的，在此之前，宇宙中没有任何恒星，因为万有引力需要一段时间才开始将原始气体坍缩成恒星。在一定的距离之外，我们甚至连一颗星星都看不到。
为什么我们看不到宇宙中第一批恒星？
文章图片

【【发光的物体】这就是为什么我们看不到宇宙中第一批恒星？】大爆炸之后，宇宙的状态是又热又密又均匀，但同时也在膨胀和冷却。到宇宙38万年的时候，已经冷却到足以第一次形成中性原子。但我们要看到宇宙早期的任何物体都需要面临两个阻碍：

在宇宙创造出任何发光的物体之前，我们什么都看不到。这很好理解，没有东西发光，肯定什么也看不到。

即使有了发光的物体，宇宙也需要变得对可见光透明。意思是，就算有了发光的物体，如果有什么东西阻挡光线，我们还是看不见。

尽管这两个问题（第一批恒星的形成和宇宙变得透明）经常被合并在一起，被称为宇宙的“黑暗时代”，但它们是宇宙需要解决的两个独立的问题。

文章图片

首先，在宇宙第一次形成恒星之前，我们根本看不到任何物体。虽然宇宙一开始几乎是完全均匀的，但也存在一些微小的缺陷，包括一些区域一开始的物质略多于平均水平。随着时间的推移，万有引力将越来越多的物质拉入这些密度过大的区域，使它们形成物质团块。
这个过程需要数千万年的时间，但经过足够长的时间后，这些物质团块变得足够大，引力开始使物质在自身的引力作用下崩塌。当原子和分子团的核心变得足够稠密时，核聚变的过程（将氢燃料聚变成氦）终于可以发生了！